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一、exec函数族:
exec函数族 的作用 是 根据指定的文件名找到可执行文件,并用它来取代调用进程的内容, 就是在调用进程内部执行一个可执行文件。
exec函数族有以下的函数:
Linux系统函数:
int execve(const char *filename, char *const argv[ ], char *const envp[ ]);
C语言标准库中的exec函数都是 基于Linux的系统函数execve封装的,有如下函数:
int execl (const char *path, const char *arg, .../* (char *) NULL */); // 常用
int execlp (const char *file, const char *arg, ... /* (char *) NULL */); //常用
int execle (const char *path, const char *arg, .../*, (char *) NULL, char *const envp[] */);
int execv (const char *path, char *const argv[]);
int execvp (const char *file, char *const argv[]);
int execvpe (const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);各个函数后,不同字符的含义如下:
l (list) 参数地址列表,以空指针结尾
v(vector) 存有各参数地址的指针数组的地址
p(path) 按系统环境变量PATH, 指定的目录搜索可执行文件
e(environment) 存有环境变量字符串地址的指针数组的地址
二、exec函数族的调用流程:
exec函数族的函数执行成功后不会返回,因为调用进程的实体,包括 代码段,数据段 和 堆栈等都已经被新的内容取代,只留下进程ID等一些表面的信息仍保持原样。 只有调用失败了,才会返回-1,从原程序的调用点接着往下执行。
对于execl调用可执行程序的示意图如下:
当上图中,调用execl函数失败的时候,用户区进程内容不会被替换,execl的代码段程序还存在,就可以获取到失败的返回值 -1。
当调用 execcl 函数成功的时候,原程序用户区的数据都被替换成 a.out 的用户区内容,原来的代码段中的execl函数调用,已经被替换成 a.out 中的数据内容,因此调用成功后不会有返回值。 调用成功示意图如下:
三、代码示例:
1.execl函数调用:
// #include<unistd.h>
// int execl(const char *path, const char *arg, ... /* (char *) NULL */);
/*
-参数:
-path:需要指定的执行文件的路径或者名称 ,推荐使用绝对路径,不写绝对路径的话,就是相
对于当前文件的相对路径
-arg: 是执行可执行文件所需要的参数列表
第一个参数一般没有什么作用,为了方便,一般写的是执行程序的名称;
从第二个参数开始往后,就是程序执行所需要的参数列表
参数最后需要以NULL结束(哨兵)
-返回值:
只有当调用失败,才会有返回值,返回-1, 并且设置errno
*/
#include<unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//创建一个子进程,在子进程中执行exec函数族中的函数
//因为要是从当前父进程,执行的话,当前的程序都会被替换了
pid_t pid = fork();
if(pid > 0)
{//父进程
printf("I am parent process, pid:%d \n",getpid());
sleep(1);
}else if(pid == 0)
{
//子进程
//相对路径
execl("hello","hello",NULL);
perror("execl");
printf("i am child process ,pid:%d\n",getpid());
}
for(int i=0;i<3;++i)
{
printf("i = %d, pid = %d \n",i,getpid());
}
return 0;
}
需要执行的hello 可执行程序,源代码如下:
#include<stdio.h>
int main()
{
printf("hello hello\n");
return 0;
}
需要先生成 hello 可执行文件,然后再编译 execl ,执行结果如下:
通过执行结果可以看到,子进程的程序被替换成了 hello 的可执行文件。子进程的程序已经被替换,不再有for循环的代码,因此不会 执行for循环打印i的值了。 父进程中的代码没有被替换,所以父进程会打印i的值。
还可以调用 shell命令进程,进行相应的操作,比如将上面程序中execl函数的调用,更改为下面:
//执行 shell 命令
execl("/bin/ps","ps","aux",NULL);
执行结果,如下:
注意:
execl函数的第一个参数 const char *path ,得是被调用进程的位置目录,尽量写绝对路径。
2.execlp函数的调用:
int execlp (const char *file, const char *arg, ... /* (char *) NULL */);
file是 被调可执行程序的文件名 ;
arg 是参数,以NULL结束
代码如下:
#include<unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//创建一个子进程,在子进程中执行exec函数族中的函数
//因为从当前父进程,执行的话,当前的程序都会被替换了
pid_t pid = fork();
if(pid > 0)
{//父进程
printf("I am parent process, pid:%d \n",getpid());
sleep(1);
}else if(pid == 0)
{
//子进程
//执行 shell 命令 ,会从环境变量中查找
execlp("ps","ps","aux",NULL);
printf("i am child process ,pid:%d\n",getpid());
}
for(int i=0;i<3;++i)
{
printf("i = %d, pid = %d \n",i,getpid());
}
return 0;
}
执行结果如下:
3.调用失败的案例:
比如,如下的代码:
#include<unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
//创建一个子进程,在子进程中执行exec函数族中的函数
//因为从当前父进程,执行的话,当前的程序都会被替换了
pid_t pid = fork();
if(pid > 0)
{//父进程
printf("I am parent process, pid:%d \n",getpid());
sleep(1);
}else if(pid == 0)
{
//子进程
//执行 shell 命令
execl("ps","ps","aux",NULL);//错误示范,当下目录下没有ps进程
perror("execl");
printf("i am child process ,pid:%d\n",getpid());
}
for(int i=0;i<3;++i)
{
printf("i = %d, pid = %d \n",i,getpid());
}
return 0;
}
执行结果如下:
调用失败了,会返回-1,从原程序的调用点接着往下执行。 调用失败,子进程中for循环的代码没有被替换,因此子进程也会执行for循环,打印i值。
4.关于其他exec函数的说明:
execv函数的调用:
int execv(const char *path, char *const argv[]);
argv是需要的参数的一个字符串数组
例如:
char* argv[] = {"pa","aux",NULL}
execv("/bin/ps",argv);
execve函数的调用:
int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);
envp是自己定义的环境变量的目录, 当执行filename的可执行文件时,会依次从envp的环境变量中查看 filename的可执行文件。
比如: char* const envp[] = {"/home/aa", "/home/bb","/home/cc",NULL};
使用命令 man 2 execve ,打开帮助文档 ,中有详细的说明:
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